El proyecto Multimetalbat, una iniciativa que desarrolla baterías más seguras y duraderas

El CSIC está llevando a cabo el proyecto Multimetalbat, una iniciativa cuyo fin es crear baterías con ánodos metálicos ) electrodos para que sean más seguras, económicas y sostenibles.

Recientemente este proyecto ha sido dotado con casi dos millones de euros gracias a la ayuda Consolidator Grant’ 2022 que ha recibido del Consejo Europeo de Investigación (ERC).

Esta subvención otorgará 5 años a los investigadores de este programa para poder desarrollar esta idea al completo.

Proyecto Multimetalbat

El creador del proyecto Multimetalbat, el investigador del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC) Alexandre Ponrouch, explicó que los principales objetivos del proyecto son:

• Desbloquear el uso seguro de ánodos metánicos para las baterías de próxima generación
• Mejorar el ciclo de vida útil de las baterías estabilizando las interfaces entre el electrodo y el electrolito
• Lograr una mejor compresión de los mecanismos de electrodeposición y la metalurgia de los ánodos metálicos

De esta forma, algunas de las principales aplicaciones de este proyecto del CSIC se dirigirán a la e-movilidad y al almacenamiento en red, en función de las prestaciones energéticas y el coste de las baterías.

Estas baterías se aplicarán en la e-movilidad. / ERM

El investigador explica que «evitar el uso de materias primas críticas será clave para el uso a gran escala de esta tecnología».

Uso del litio

El litio metálico es uno de los materiales más importantes para crear los ánodos en baterías, debido a sus excelentes propiedades.

Actualmente, estas baterías de ánodos metálicos suponen la principal opción para dar el gran salto en términos de densidad energética y por ello la comunidad científica está dedicando esfuerzos a trabajar con baterías de litio-aire, de litio-azufre y las de estado sólido.

Desafortunadamente, todas estas tecnologías adolecen de la tendencia del litio a formar dendritas y/o estructuras musgosas durante su electrodeposición.

Estas pueden llegar a perforar el separador o el electrolito sólido entre los dos electrodos y provocar un cortocircuito en la batería.

Este fenómeno, además de generar el fallo de la batería, podría ser el primer paso hacia un riesgo de incendio si se utiliza electrolito inflamable.

Para evitar este crecimiento dendrítico, se requiere una electrodeposición uniforme del litio metálico en el electrodo, lo que depende en gran medida de la composición y estabilidad del electrolito y de la naturaleza de su interface con el electrodo.

No obstante, tras varias décadas de investigación, no se ha conseguido preparar baterías que puedan soportar miles de ciclos en condiciones reales de funcionamiento.

Por lo tanto, lograr una electrodeposición uniforme y densa del metal es básico y prometedor para desbloquear el desarrollo de baterías de nueva generación con una densidad energética significativamente mayor que las baterías de ion de litio (que también sufren de la formación de dendritas), siendo a la vez más seguras, de menor coste y más sostenibles.

El principal objetivo del proyecto Multi-metal anode: towards safe and energy dense batteries (Multimetalbat) es crear un nuevo paradigma para los ánodos metálicos mediante el desarrollo de electrolitos que contengan múltiples cationes (Li+, Na+, K+, Ca2+ o Mg2+) que modifiquen la termodinámica general de la electrodeposición en comparación con los ánodos metálicos convencionales.

Para seguir informado sobre Madrid en Verde, te proponemos contenidos acerca del medioambiente, como por ejemplo este artículo acerca de 16 proyectos sobre la movilidad eléctrica que se propone en la Comunidad de Madrid.